基于荷電狀態(tài)均衡的直流微網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-20 03:45
近年來(lái),由于化石能源日益枯竭與環(huán)境污染問(wèn)題日益加劇,以清潔能源為能量來(lái)源的微電網(wǎng)成為解決能源匱乏與環(huán)境污染問(wèn)題的必然選擇。隨著配網(wǎng)側(cè)直流負(fù)荷的不斷增加,促使了直流微電網(wǎng)的出現(xiàn)與研究,并得到了世界各地的廣泛關(guān)注。由于易受自然條件影響的分布式發(fā)電功率具有不穩(wěn)定性,不利于直流微網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一種新型的調(diào)度資源,為直流微電網(wǎng)提供能量緩沖,是直流微網(wǎng)不間斷供電、平抑功率波動(dòng)與可靠運(yùn)行地關(guān)鍵。本文著重研究直流微電網(wǎng)內(nèi)的復(fù)合儲(chǔ)能控制策略。首先,本文介紹了直流微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與組成單元,著重分析了光伏單元、鋰電池、超級(jí)電容器與接口電路等各個(gè)單元的數(shù)學(xué)模型和控制原理,并對(duì)光伏單元的MPPT模式進(jìn)行了仿真分析。其次,介紹了復(fù)合儲(chǔ)能結(jié)構(gòu),分析了各種復(fù)合儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),并針對(duì)本文選取的復(fù)合儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)提出了基于直流母線電壓信號(hào)(DC Bus Signal,DBS)的穩(wěn)壓控制策略,該控制策略可以根據(jù)直流母線電壓變化的大小,自動(dòng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電電流的大小,快速地維持直流母線電壓穩(wěn)定。為了限制儲(chǔ)能系統(tǒng)的過(guò)充和過(guò)放,對(duì)母線電壓變化的大小進(jìn)行區(qū)間分塊,提出了直流微網(wǎng)內(nèi)的能量管理與控制策略,并針對(duì)本文所提...
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
P&O法流程圖
基于荷電狀態(tài)均衡的直流微網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能控制策略研究12根據(jù)上述光伏陣列的MPPT控制控制方式,在Matlab中搭建了光伏陣列的MPPT仿真模型如圖2.5所示。圖2.5光伏陣列MPPT控制仿真模型光伏陣列的輸出功率會(huì)隨外界環(huán)境因素的變化而變化,圖2.6為光伏陣列輸出功率隨輻照度變化的變化情況。圖2.6(a)為光伏陣列輻照度由0.8kW/m2變到1kW/m2時(shí)的信號(hào)圖,圖2.6(b)為光伏陣列的輸出功率。
第五章復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)在光儲(chǔ)直流微網(wǎng)中的仿真分析41由圖5.2可知,蓄電池充電時(shí),調(diào)節(jié)因子選擇不同,蓄電池電流分配系數(shù)也不同。這里不再分析每張圖中調(diào)節(jié)因子對(duì)電流分配系數(shù)的影響,直接可以得到的結(jié)論為:調(diào)節(jié)因子0k越小p越大,電流分配系數(shù)越校根據(jù)1與圖2的曲面相似,陡度差不多,且圖2略陡一些;圖2最為平緩,陡度最;圖3陡度最大,會(huì)提高蓄電池SOC達(dá)到均衡的速度,但會(huì)使蓄電池過(guò)充。同理,為使蓄電池的充電電流更加平滑,選擇圖2中的調(diào)節(jié)因子,因此蓄電池充電時(shí)的調(diào)節(jié)因子取為:5.00k,p5。5.2復(fù)合儲(chǔ)能充放電仿真分析本文選取2組蓄電池與1臺(tái)超級(jí)電容器作為復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng),為了驗(yàn)證本文所提控制策略的有效性,本文利用MATLAB搭建模型并進(jìn)行仿真分析。為了便于分析,令光伏模塊始終工作在MPPT模式。系統(tǒng)仿真模型如圖5.3所示。系統(tǒng)參數(shù)為:直流母線電壓dcU=50V;光伏功率為pvP=5kW;負(fù)荷功率為L(zhǎng)oadP=5kW;超級(jí)電容器容量為C=29F;兩組蓄電池的容量都為Ah221batbatCC;下垂系數(shù)k=0.3。圖5.3系統(tǒng)仿真模型圖5.2.1負(fù)載突增時(shí)復(fù)合儲(chǔ)能放電仿真分析本文研究的主要內(nèi)容為復(fù)合儲(chǔ)能與蓄電池SOC均衡,因此,下面仿真具體分為兩部分進(jìn)行。1)復(fù)合儲(chǔ)能在t=1s時(shí),負(fù)載功率發(fā)生突變,由5kW變?yōu)?kW,而光伏陣列發(fā)出的功率一直
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)際低碳城市發(fā)展實(shí)踐及啟示[J]. 吳向鵬. 開(kāi)發(fā)研究. 2019(05)
[2]利用儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可再生能源微電網(wǎng)靈活安全運(yùn)行的研究綜述[J]. 劉暢,卓建坤,趙東明,李水清,陳景碩,王金星,姚強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]微電網(wǎng)示范工程綜述[J]. 王彥宇,郭權(quán)利. 沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[4]海島直流微網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 顧煜炯,謝典,和學(xué)豪,趙興安,耿直,余裕璞. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(06)
[5]含復(fù)合儲(chǔ)能和燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的直流微電網(wǎng)母線電壓波動(dòng)分層控制策略[J]. 張繼紅,王洪明,魏毅立,吳振奎,楊培宏. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]多儲(chǔ)能獨(dú)立直流微電網(wǎng)自適應(yīng)分級(jí)協(xié)調(diào)控制[J]. 米陽(yáng),紀(jì)宏澎,何星瑭,蔡杭誼,蘇向敬,符楊. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[7]一種不平衡負(fù)載下直流微電網(wǎng)電壓脈動(dòng)抑制方法[J]. 朱曉榮,張雨濛,荊樹(shù)志. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(15)
[8]基于Ⅰ-Ⅴ下垂控制的直流微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性分析與改善[J]. 王皓界,韓民曉,Josep M.Guerrero. 電工電能新技術(shù). 2017(09)
[9]直流微網(wǎng)中復(fù)合儲(chǔ)能裝置的并聯(lián)技術(shù)研究[J]. 陳美福,趙新,金新民,劉京斗,吳學(xué)智. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(S2)
[10]淺談能源危機(jī)之核能利用[J]. 孫光蘭,段龍方,董春穎. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(05)
碩士論文
[1]直流微電網(wǎng)中混合儲(chǔ)能平抑電壓波動(dòng)策略研究[D]. 趙鈺彬.山西大學(xué) 2019
[2]風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)研究[D]. 楊榮.山西大學(xué) 2019
[3]直流微電網(wǎng)儲(chǔ)能變換器控制策略研究[D]. 賈立朋.山東大學(xué) 2018
[4]微電網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能控制策略與容量?jī)?yōu)化配置[D]. 王帥.山西大學(xué) 2017
[5]雙極性直流微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 張宋杰.太原理工大學(xué) 2017
[6]直流微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能控制及系統(tǒng)分層協(xié)調(diào)控制策略[D]. 劉家贏.太原理工大學(xué) 2015
[7]直流微電網(wǎng)并網(wǎng)控制技術(shù)研究[D]. 何佳安.大連理工大學(xué) 2013
[8]太陽(yáng)能發(fā)電的研究和應(yīng)用[D]. 賈明興.華南理工大學(xué) 2011
[9]可再生能源接入直流微網(wǎng)的運(yùn)行控制分析[D]. 胡烈良.華南理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3352745
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
P&O法流程圖
基于荷電狀態(tài)均衡的直流微網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能控制策略研究12根據(jù)上述光伏陣列的MPPT控制控制方式,在Matlab中搭建了光伏陣列的MPPT仿真模型如圖2.5所示。圖2.5光伏陣列MPPT控制仿真模型光伏陣列的輸出功率會(huì)隨外界環(huán)境因素的變化而變化,圖2.6為光伏陣列輸出功率隨輻照度變化的變化情況。圖2.6(a)為光伏陣列輻照度由0.8kW/m2變到1kW/m2時(shí)的信號(hào)圖,圖2.6(b)為光伏陣列的輸出功率。
第五章復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)在光儲(chǔ)直流微網(wǎng)中的仿真分析41由圖5.2可知,蓄電池充電時(shí),調(diào)節(jié)因子選擇不同,蓄電池電流分配系數(shù)也不同。這里不再分析每張圖中調(diào)節(jié)因子對(duì)電流分配系數(shù)的影響,直接可以得到的結(jié)論為:調(diào)節(jié)因子0k越小p越大,電流分配系數(shù)越校根據(jù)1與圖2的曲面相似,陡度差不多,且圖2略陡一些;圖2最為平緩,陡度最;圖3陡度最大,會(huì)提高蓄電池SOC達(dá)到均衡的速度,但會(huì)使蓄電池過(guò)充。同理,為使蓄電池的充電電流更加平滑,選擇圖2中的調(diào)節(jié)因子,因此蓄電池充電時(shí)的調(diào)節(jié)因子取為:5.00k,p5。5.2復(fù)合儲(chǔ)能充放電仿真分析本文選取2組蓄電池與1臺(tái)超級(jí)電容器作為復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng),為了驗(yàn)證本文所提控制策略的有效性,本文利用MATLAB搭建模型并進(jìn)行仿真分析。為了便于分析,令光伏模塊始終工作在MPPT模式。系統(tǒng)仿真模型如圖5.3所示。系統(tǒng)參數(shù)為:直流母線電壓dcU=50V;光伏功率為pvP=5kW;負(fù)荷功率為L(zhǎng)oadP=5kW;超級(jí)電容器容量為C=29F;兩組蓄電池的容量都為Ah221batbatCC;下垂系數(shù)k=0.3。圖5.3系統(tǒng)仿真模型圖5.2.1負(fù)載突增時(shí)復(fù)合儲(chǔ)能放電仿真分析本文研究的主要內(nèi)容為復(fù)合儲(chǔ)能與蓄電池SOC均衡,因此,下面仿真具體分為兩部分進(jìn)行。1)復(fù)合儲(chǔ)能在t=1s時(shí),負(fù)載功率發(fā)生突變,由5kW變?yōu)?kW,而光伏陣列發(fā)出的功率一直
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)際低碳城市發(fā)展實(shí)踐及啟示[J]. 吳向鵬. 開(kāi)發(fā)研究. 2019(05)
[2]利用儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可再生能源微電網(wǎng)靈活安全運(yùn)行的研究綜述[J]. 劉暢,卓建坤,趙東明,李水清,陳景碩,王金星,姚強(qiáng). 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]微電網(wǎng)示范工程綜述[J]. 王彥宇,郭權(quán)利. 沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[4]海島直流微網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 顧煜炯,謝典,和學(xué)豪,趙興安,耿直,余裕璞. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2018(06)
[5]含復(fù)合儲(chǔ)能和燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)的直流微電網(wǎng)母線電壓波動(dòng)分層控制策略[J]. 張繼紅,王洪明,魏毅立,吳振奎,楊培宏. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(06)
[6]多儲(chǔ)能獨(dú)立直流微電網(wǎng)自適應(yīng)分級(jí)協(xié)調(diào)控制[J]. 米陽(yáng),紀(jì)宏澎,何星瑭,蔡杭誼,蘇向敬,符楊. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[7]一種不平衡負(fù)載下直流微電網(wǎng)電壓脈動(dòng)抑制方法[J]. 朱曉榮,張雨濛,荊樹(shù)志. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(15)
[8]基于Ⅰ-Ⅴ下垂控制的直流微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)特性分析與改善[J]. 王皓界,韓民曉,Josep M.Guerrero. 電工電能新技術(shù). 2017(09)
[9]直流微網(wǎng)中復(fù)合儲(chǔ)能裝置的并聯(lián)技術(shù)研究[J]. 陳美福,趙新,金新民,劉京斗,吳學(xué)智. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(S2)
[10]淺談能源危機(jī)之核能利用[J]. 孫光蘭,段龍方,董春穎. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(05)
碩士論文
[1]直流微電網(wǎng)中混合儲(chǔ)能平抑電壓波動(dòng)策略研究[D]. 趙鈺彬.山西大學(xué) 2019
[2]風(fēng)光柴儲(chǔ)微電網(wǎng)的黑啟動(dòng)研究[D]. 楊榮.山西大學(xué) 2019
[3]直流微電網(wǎng)儲(chǔ)能變換器控制策略研究[D]. 賈立朋.山東大學(xué) 2018
[4]微電網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能控制策略與容量?jī)?yōu)化配置[D]. 王帥.山西大學(xué) 2017
[5]雙極性直流微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)控制策略研究及實(shí)現(xiàn)[D]. 張宋杰.太原理工大學(xué) 2017
[6]直流微電網(wǎng)混合儲(chǔ)能控制及系統(tǒng)分層協(xié)調(diào)控制策略[D]. 劉家贏.太原理工大學(xué) 2015
[7]直流微電網(wǎng)并網(wǎng)控制技術(shù)研究[D]. 何佳安.大連理工大學(xué) 2013
[8]太陽(yáng)能發(fā)電的研究和應(yīng)用[D]. 賈明興.華南理工大學(xué) 2011
[9]可再生能源接入直流微網(wǎng)的運(yùn)行控制分析[D]. 胡烈良.華南理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3352745
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3352745.html
最近更新
教材專(zhuān)著